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          某噴氣式飛機在地面進行制動,其制動裝置有三部分:①擾流板剎車裝置(如圖甲所示),通過空氣作用在機翼擾流板上產生阻力進行減速,可借助如圖乙所示的簡化示意圖來理解,空氣水平流入經豎直擾流板阻擋后只沿擾流板兩側均勻流出;②反推剎車裝置,通過向前噴出高速氣體得到反推力進行減速;③機輪剎車裝置,通過地面對機輪的摩擦進行減速,該阻力的大小f1=μMg,M為飛機的質量。除制動裝置產生阻力外,飛機還會受到空氣的其他阻力,該阻力的大小滿足f2=kv,其中k為常量,v為飛機的速度。已知擾流板的面積為S,空氣的密度為p,飛機制動過程中單位時間內反推剎車裝置噴出的氣體質量為m,忽略因噴氣帶來的飛機質量變化的影響,空中風速忽略不計。某次制動過程制動裝置全都開啟,其速度隨時間變化的曲線如圖丙所示,當飛機的速度大小為v1時,求:(S、ρ、m、μ、M、k、v、v0、t0為已知量)

          (1)飛機的加速度a大小和飛機擾流板受到的阻力F1的大?。?br />(2)飛機反推剎車裝置噴出的氣體對飛機的作用力F2的大小及噴出的氣體的速度v2大?。?br />(3)若當飛機的速度大小為v1時,關閉擾流板剎車裝置和反推剎車裝置,經過時間t1飛機速度從v1減速到0,求此過程中飛機前進的位移x大小。

          【答案】(1)飛機的加速度a大小為
          v
          0
          t
          0
          ,飛機擾流板受到的阻力F1的大小為ρ
          v
          2
          1
          S;
          (2)飛機反推剎車裝置噴出的氣體對飛機的作用力F2的大小為M
          v
          0
          t
          0
          -μMg-kv1
          v
          2
          1
          S,噴出的氣體的速度v2大小為v1+
          M
          v
          0
          m
          t
          0
          -
          μ
          M
          g
          m
          -
          k
          v
          1
          m
          -
          ρ
          S
          v
          2
          1
          m
          ;
          (3)此過程中飛機前進的位移x大小為
          M
          v
          1
          -
          μ
          M
          g
          t
          1
          k
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:13引用:1難度:0.5
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